기후변화, 9,000년 재배 쌀의 운명을 반세기 안에 끝장 낼 수 있다
by 제럴드 핀슨Jerald Pinson, 플로리다 자연사 박물관Florida Museum of Natural History
쌀은 역사적으로 더위를 좋아하는 식물이었다.
실제로 재배 쌀의 야생 조상은 한때 무덥고 비가 많이 내리는 말레이 반도와 인도차이나 반도, 그리고 동남아시아 섬에서 주로 자랐다.
마지막 빙하기 이후 지구 기후가 따뜻해지면서 야생 쌀은 중국 중부와 남아시아로 널리 퍼져 나갔고, 그곳에서 인간에 의해 두 차례에 걸쳐 독자적으로 재배되었다.
이 두 사건은 인류 역사상 가장 중요한 사건 중 하나로 꼽힌다.
쌀은 초기 문명의 원동력이 되었으며 현대 사회에서도 필수적인 식량 자원이다.
오늘날 전 세계 인구 절반이 하루 칼로리 20%를 쌀에서 섭취하며, 10억 명이 넘는 사람들이 쌀 생산과 유통에 생계를 의존한다.
지구 온난화로 쌀 재배가 위기에 처하다
하지만 상황이 곧 바뀔지도 모른다.
과학자들은 향후 50년 동안 온실가스 배출로 인한 지구 온난화가 벼를 비롯한 많은 작물이 진화 과정에서 겪어보지 못한 속도보다 5,000배나 빠르게 가속화할 것이라고 경고한다.
과학자들은 향후 50년 동안 온실가스 배출로 인한 지구 온난화가 벼를 비롯한 많은 작물이 진화 과정에서 겪어보지 못한 속도보다 5,000배나 빠르게 가속화할 것이라고 경고한다.
열에 강한 벼조차도 자연 상태로 방치된다면 이러한 변화에 적응하기 어려울 것이다.
하지만 인간의 노력으로 새로운 품종을 개발하고 유전자를 조작한다면 벼가 살아남을 가능성도 있다.
그러나 플로리다 자연사 박물관의 인공지능 큐레이터인 니콜라스 고티에Nicolas Gauthier는 이런 최상의 시나리오조차도 누구도 바라지 않는 상황이라고 말했다.
그는 "이러한 변화는 파괴적일 것이며, 적응 과정은 결코 공짜가 아니다. 의도적인 노력이 필요하며, 그 과정은 결코 순탄하지 않을 것이다"고 말했다.
고티에는 지구 온난화가 빠르게 진행되는 세상에서 쌀의 미래, 혹은 쌀 생산의 불가능성을 예측하기 위해 여러 과학 분야 데이터를 결합한 새로운 연구의 주저자다.
이 연구는 Communications Earth & Environment에 게재되었다.
전망은 암울하다.
"인도네시아와 말레이시아 같은 남반구 지역이 가장 큰 영향을 받을 것이며, 적응 과정에서 많은 사람이 소외될 것입니다. 현재 쌀에 생계를 의존하는 사람들은 개발될 새로운 유전 품종을 이용할 수 없을 가능성이 큽니다."
쌀은 어떻게 서늘한 기후에 적응해 왔는가
지구 온난화로 인한 식량 안보 위협은 다각적이며, 쌀의 경우 서늘한 기후에 적응한 오랜 역사가 있다.
쌀은 약 7,000년에서 9,000년 전, 온화한 기온과 잦은 강우 덕분에 전 세계적으로 농업 사회가 발전할 수 있던 중국 중부 양쯔강 유역에서 처음 재배되기 시작했다.
무역 네트워크는 마치 균사처럼 이 사회들을 연결했고, 초기 벼 품종은 그 네트워크를 따라 이동한 수많은 상품 중 하나였다.
고고학적 증거에 따르면, 중국의 벼농사는 약 5,000년 전에 시작해 천 년 동안 황하를 따라 북쪽과 동쪽으로, 그리고 서쪽으로는 중국 내륙으로 확장되었다.
그러다가 약 4,200년 전, 유라시아 대부분 지역에 갑작스러운 한랭기와 가뭄이 닥치면서 아카드 제국과 이집트 고왕국을 비롯한 여러 문명이 쇠퇴했다.
중국의 벼농사꾼들은 추운 기온을 견딜 수 있는 새로운 벼 품종을 재배함으로써 이러한 변화에 적응했다.
이러한 내한성 품종의 등장으로 벼 생산은 한국과 일본처럼 온화한 기후 지역으로 확산될 수 있었다.
더위가 더 큰 장벽인 이유
반면, 추운 기후에서 더운 기후로의 전환은 단순히 식물의 발달 속도가 빨라지는 것 이상의 복잡한 과정을 수반한다.
"고온 공정에서는 그런 유연성을 찾아볼 수 없습니다. 왜냐하면 어느 시점에선가 설비가 물리적으로 작동을 멈추게 될 것이기 때문입니다." 고티에 말이다.
비유하자면, 북극권 북쪽에 있는 집으로 이사한다면, 긴 겨울을 상쇄하기 위해 일 년 중 더 많은 시간을 실내에서 보내고, 20시간 동안 이어지는 화창한 여름날에는 최대한 오랫동안 야외에서 시간을 보낼 수 있을 것이다.
하지만 여름이 너무 더운 곳으로 이사한다면 열사병에 걸릴 수도 있다.
여름을 실내에서 보내는 것이 선택지가 될 수 있겠지만, 쌀은 햇볕을 쬐면서 모든 영양분을 얻기 때문에 그런 여유가 없다.
쌀의 열적 한계 지도 작성
고티에는 현대 쌀 품종이 더 이상 자랄 수 없는 최고 온도 임계값을 알고 싶어 했다.
뉴욕 대학교와 워싱턴 대학교 동료들과 함께 고티에는 위성 이미지, 농업 기록, 식물 표본집 데이터 등 고고학적 및 식물학적 기록을 결합해 쌀이 역사적으로 어디에서 재배되었고 현재 어디에서 재배되는지 파악했다.
그 결과, 현재, 과거 및 미래 기후 예측을 추가할 수 있는 지도가 만들어졌다.
이를 통해 연구진은 오늘날 쌀이 거의 전적으로 연평균 기온이 화씨 82도(섭씨 약 28도) 미만이고 월평균 최고 기온이 화씨 104도(섭씨 약 40도) 미만인 지역에서 재배되고 있음을 밝혀냈다.
이는 쌀이 화씨 91도(섭씨 약 33도) 이상에서 열 스트레스 징후를 보이기 시작한다는 다른 연구 결과와도 잘 부합한다.
이러한 기준점을 바탕으로 연구진은 803개 고고학 유적에서 발굴된 유물을 이용해 쌀의 역사적 이동 경로를 추적하고 과거 기온과의 관계를 분석했다.
그 결과, 9,000년에 걸친 쌀 재배 역사에서 연평균 기온이 화씨 82도(섭씨 약 28도)를 넘는 지역에서 쌀이 재배된 적은 한 번도 없다는 것을 알 수 있었다.
인도 북부와 파키스탄의 몇몇 고고학 유적에서는 월평균 최고 기온이 화씨 104도(섭씨 약 40도)를 넘었지만, 이 지역 건조한 기후를 고려할 때 쌀이 그곳에서 재배되었다기보다는 장거리 교역을 통해 전파되었을 가능성이 더 높다고 연구진은 지적했다.
따라서 화씨 104도(섭씨 약 40도)가 임계점으로 보이며, 연평균 기온이 화씨 82도(섭씨 약 28도)를 넘는 지역은 재배에 적합하지 않은 것으로 판단된다.
미래의 고온 지역과 식량 불안정
마지막으로, 연구진은 기후 모델을 사용하여 향후 100년 동안 쌀 재배가 가능한 지역을 예측했다.
그 결과, 2070년까지 인도에서 말레이시아에 이르는 남부 쌀 생산 지역 거의 전체의 연평균 기온이 화씨 82도(섭씨 약 28도)를 넘을 것으로 예상된다.
또한, 인도 대부분 지역과 중국 및 중동 일부 지역에서는 연중 가장 더운 달 월평균 최고 기온이 화씨 104도(섭씨 약 40도)를 넘어설 것으로 전망된다.
인도는 약 1억 5천만 톤 쌀을 생산함으로써 중국을 제치고 세계 최대 쌀 생산국이 되었다.
만약 갑작스럽게 인도의 쌀 생산 능력에 부정적인 영향을 미치는 요인이 발생한다면, 대규모 기근이 발생할 가능성이 매우 높다.
현재와 같은 기후 변화 모델, 즉 각국이 화석 연료 배출량을 의미 있게 줄일 수 없는 상황에서는 쌀 재배 농가와 소비자에게는 최악의 상황에 대비할 시간이 약 50년밖에 남지 않았다.
이러한 대비와 적응에는 현재 온대 지역에 열대 품종 쌀을 재배하거나, 현재 재배 가능한 위도보다 높은 지역에서 온대 품종을 재배하는 것이 포함될 가능성이 크다.
하지만 고티에 교수는 이러한 조치가 기근을 막을 수 있다 하더라도 그 과정은 엄청나게 어려울 것이며, 그 영향은 지역에 따라 불균등하게 나타날 것이라고 경고했다.
"전체적인 규모로 보면, 동남아시아에서 재배할 수 없는 쌀을 중국에서 재배할 수 있다고 가정할 수 있지만, 이는 동남아시아 사람들이 처음부터 새로운 작물을 재배할 여력이 없다는 사실을 바꾸지는 못합니다."
이 연구 공동 저자로는 뉴욕대학교 오르노브 알람Ornob Alam과 마이클 푸루가난Michael Purugganan, 워싱턴대학교 제이드 달포임 게데스Jade d'Alpoim Guedes가 있다.
Publication details
Nicolas Gauthier et al, Projected warming will exceed the long-term thermal limits of rice cultivation, Communications Earth & Environment (2026). DOI: 10.1038/s43247-025-03108-0
Journal information: Communications Earth & Environment